RNA干扰技术在小鼠模型构建中的应用

摘要

在后基因组时代，大量未知基因的功能的研究显得尤其迫切，由于基因组作为生命体的基本蓝图，它的完整功能只有在完整的生物个体及其整个生命过程中才能得到最完整确切的体现，尤其在高等生物中，细胞间的相互作用以及神经、内分泌、免疫调控网络等对基因的正常生物学功能都具有重要的影响，因此，在生物体内研究基因组的功能将是一个必然的选择。但是，由于我们难以直接用人体来研究基因组的功能，这就使得建立有效的实验动物模型显得格外重要。在过去一个世纪的研究中，小鼠已经成为建立人类遗传性疾病的动物模型的最佳实验材料。用于小鼠模型构建的转基因技术和基因敲除技术已成为基因研究的重要手段，尤其是条件性基因敲除技术可以在时问和空间上调节基因的表达，从而非常有效的对基因功能进行研究。但是这项技术存在着操作复杂、费时和昂贵等缺点。RNA干扰技术的出现为解决这个问题指明了方向。RNA干扰(RNA interference)是存在于大多数生物细胞内的保守防御机制之一。尽管RNAi至今发现才10年左右，但在2001年和2002年的美国《科学》杂志评选出的10大科技成就中就分别位列第二和第一，这充分说明了该技术在生命科学研究中的重要地位。siRNA可以从mRNA水平上特异性的抑制基因的表达，条件性基因敲除是从DNA水平上时间和空间特异性的失活基因。综合利用shRNA、转基因技术以及Cre-Loxp系统三者的优点建立一种通用性的可调控性的转基因载体来产生特异性抑制基因表达的转基因小鼠，从而研究该基因在小鼠体内生理功能是我们实验室一直努力的方向。利用本实验室已有的可调控性的shRNA转基因小鼠技术，我们可以在很短的时间内建立出在异性表达降低某一特定基因shRNA的转基因小鼠。这种方法，除了制备小鼠模型的时间和费用上比相应的基因敲除小鼠节省外，还能克服如果这个蛋白是胚胎发育过程中的重要调节因子所导致的胚胎致死性。这将为基因功能的后续研究提供一种有效的手段。